專利名稱：水軟化產(chǎn)品及其制造方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水軟化產(chǎn)品及其制造方法，以及該水軟化產(chǎn)品在對(duì)水進(jìn)行軟化的方法中的應(yīng)用。
眾所周知，某些金屬化合物，特別是鈣化合物，對(duì)水的性質(zhì)有著顯著的影響。含有大負(fù)荷的可溶性的鈣和鎂的化合物的“硬”水與肥皂或洗滌劑形成浮渣，為得到有效的清潔，可能需要大量的洗滌劑。這種水容易在例如加熱或pH變化或蒸發(fā)時(shí)形成水垢。這些沉淀物可以是結(jié)殼，或者是水滴從特別是光亮表面上蒸發(fā)時(shí)留下的水印。另外，在使用硬水洗滌織物后，所述水可在織物上形成結(jié)殼而使織物產(chǎn)生粗糙的手感。
已有許多用于從水溶液中去除金屬離子的提案。在工業(yè)中，所述提案包括用于從通道內(nèi)流過的水溶液中俘獲重金屬離子的濾墊和高分子過濾器。在EP-A-992238和GB-A-20869564中給出了例子。在家庭環(huán)境中，可以在洗滌用水溶液中加入螯合劑，這些螯合劑可以俘獲例如鈣離子等金屬離子。在EP-A-892040中給出了所述螯合劑的例子。
然而，消費(fèi)者可能會(huì)懷疑使用水軟化產(chǎn)品所帶來的益處，這是由于所述產(chǎn)品使用一次后其益處沒有立即顯現(xiàn)；而例如防止加熱元件結(jié)殼或在織物上結(jié)殼等益處是隨時(shí)間而積累的。水軟化產(chǎn)品通常在洗滌過程中使用并被洗掉，該水軟化產(chǎn)品例如以粉末、塊狀或液體產(chǎn)品的形式進(jìn)行使用。
在多步洗滌過程中，例如在洗衣機(jī)中進(jìn)行的洗滌過程中，可能會(huì)存在這樣的問題，即，水軟化產(chǎn)品在所述過程的中間階段隨廢水排掉，而不能在洗滌過程的后期階段，例如漂洗循環(huán)中使用。
WO0218533和WO0218280描述了在洗滌過程中未必被消耗的水軟化產(chǎn)品，因?yàn)樗鏊浕a(chǎn)品是非水溶性的，并且由于其很大因而在任何漂洗步驟中都不會(huì)被洗掉。
我們已發(fā)現(xiàn)一種制造水軟化產(chǎn)品的簡(jiǎn)單方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種制造水軟化產(chǎn)品的方法，該方法包括a)由一張、兩張或兩張以上的水透性的非水溶性網(wǎng)(wet)制成開口小袋(sachet)；b)用水軟化組合物填裝所述開口小袋；和c)密封所述小袋。
選擇性步驟優(yōu)選所述方法包括切割所述網(wǎng)以形成所述開口小袋或封閉小袋的步驟。最優(yōu)選所述方法包括切割所述封閉小袋以形成所述水軟化產(chǎn)品的步驟。
可以進(jìn)行一系列的附加步驟，該附加步驟可按任何順序和組合進(jìn)行，其包括a)將所述水軟化組合物均勻散布在整個(gè)所述小袋中；b)對(duì)所述水軟化組合物本身進(jìn)行固定和/或?qū)⒃撍浕M合物固定在所述小袋的壁上；和c)將所述小袋包裝到非透濕性的包裝中。
作為本發(fā)明的隨后特征，我們提供了一種水軟化產(chǎn)品，該水軟化產(chǎn)品包括含有水軟化組合物的容器，該容器通過封閉由水透性的非水溶性網(wǎng)所形成的小袋而制得。
我們還提供了一種對(duì)水進(jìn)行軟化的方法，該方法包括使硬水與本文所定義的產(chǎn)品接觸。
對(duì)水進(jìn)行軟化的方法可以是在物品清洗機(jī)器(ware washingmachine)，例如洗衣機(jī)或者洗碗機(jī)中使用的方法。優(yōu)選所述產(chǎn)品能在所述機(jī)器的整個(gè)洗滌循環(huán)和漂洗循環(huán)中發(fā)揮作用；或僅在漂洗循環(huán)中發(fā)揮作用，或只是在洗滌循環(huán)中發(fā)揮作用。
作為選擇，根據(jù)本發(fā)明的方法可以是例如使用抹布或拖把等的手動(dòng)方法，以及可以是例如使用桶或碗等開口容器的手動(dòng)方法。因此，所述清洗方法可以是清洗硬表面的方法，所述硬表面例如窗戶、鋪瓷磚的表面、淋浴簾、不干凈的餐具和廚具；諸如馬桶、洗盆或洗池等衛(wèi)生潔具物品；汽車(在本發(fā)明的術(shù)語中，我們視其為“家用物品”)或廚房臺(tái)面等。
產(chǎn)品特征對(duì)于水透性，我們是指，在使用產(chǎn)品的條件下，材料允許水通過。所述材料在100Pa適當(dāng)?shù)鼐哂兄辽?000l/m2/s的透氣度(根據(jù)DIN ENISO 9237)。另外，所述網(wǎng)不能過于通透以至于不能保存顆粒狀的水軟化組合物(例如，大于150微米)。
用于物品清洗機(jī)器的封閉小袋必須能耐受衣物洗滌循環(huán)(2小時(shí)洗滌/漂洗/旋轉(zhuǎn)循環(huán)，95℃，以1600rpm旋轉(zhuǎn))而不打開。
優(yōu)選水軟化組合物在小袋中是緊實(shí)的(優(yōu)選結(jié)實(shí)的)“餅塊”形式。優(yōu)選餅塊散布在小袋的內(nèi)部。理想的是，餅塊還附著在小袋任意一側(cè)或兩側(cè)的內(nèi)壁上，如同“三明治”那樣。優(yōu)選在洗滌過程中，餅塊發(fā)生破碎而形成松散量的能在小袋內(nèi)部自由運(yùn)動(dòng)的顆粒狀不溶物質(zhì)，如同在“茶葉袋”中的那樣，這允許透入的水暴露于小袋的內(nèi)容物的整個(gè)表面區(qū)域。
小袋應(yīng)當(dāng)不能移出到滾桶外，例如通過進(jìn)入洗滌機(jī)器的內(nèi)部管道并到達(dá)過濾器。小袋可包含具有足夠尺寸(即在一個(gè)維度上至少為8mm)的剛性體(例如，其可以是在一個(gè)維度上至少為8mm的扁平剛性體)；和/或如果小袋是柔性的，則優(yōu)選尺寸為至少120mm×120mm。
所述產(chǎn)品可在使用后丟棄，或者當(dāng)使用某些水軟化試劑時(shí)可再生，例如陽離子交換樹脂通過使用氯化鈉進(jìn)行離子交換然后再使用。
小袋優(yōu)選是扁平的，即，小袋的一個(gè)維度(即厚度)比小袋的其余兩個(gè)維度(即寬度和長(zhǎng)度，如果小袋在平面圖中呈圓形，兩者是相同的，相當(dāng)于小袋的直徑)至少小5倍，優(yōu)選為至少小10倍，理想為至少小30倍。
優(yōu)選小袋覆蓋的面積(即，長(zhǎng)和寬的乘積(當(dāng)小袋是矩形時(shí)))為80cm2～300cm2，理想為100m2～200m2。
小袋可與所要洗滌的物品一起放在自動(dòng)洗滌機(jī)器中。
作為選擇，小袋可以充填在物品清洗機(jī)器的漂洗或洗滌用水的流路中，以使水被強(qiáng)制流過小袋。
水軟化組合物所述水軟化組合物可包含一種或一種以上的水軟化劑。
優(yōu)選存在至少一種基本不溶于水的水軟化劑。
對(duì)于基本不溶于水的水軟化劑，我們是指一種試劑，當(dāng)所述產(chǎn)品在其所要被用到的最惡劣的條件(90℃)下使用時(shí)，超過50重量％、優(yōu)選至少70重量％、更優(yōu)選至少85重量％、最優(yōu)選至少95重量％、以及理想為100重量％的所述試劑仍保留在所述產(chǎn)品中。
所述組合物可包含水溶性固體試劑或包含雖然是非水溶性的、但在浸入水中后能通過所述容器的壁的分散性固體試劑。所述水溶性固體試劑或分散性固體試劑可以是例如使所述產(chǎn)品能被使用的組合物的任何可能成分。
水軟化組合物的總量?jī)?yōu)選為5g～25g，理想為7g～20g。
所述組合物優(yōu)選為基本上不含有任何表面活性劑和/或活性氧來源(無論是否具有水溶性)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述組合物優(yōu)選基本上不含有膦酸鹽化合物，更優(yōu)選基本上不含有任何含磷的化合物。然而，其他實(shí)施方式可含有一種或多種所述化合物。對(duì)于基本上不含有，我們是指，相對(duì)于水軟化組合物的總重量，所述化合物少于20重量％、10重量％、5重量％，少于2重量％，少于1重量％，理想為少于0.5重量％。
水軟化組合物優(yōu)選為顆粒形式或由顆粒物質(zhì)形成。水軟化組合物的顆粒尺寸分布優(yōu)選在小于100微米時(shí)為小于0.2％和/或在大于2毫米時(shí)為小于0.1％。
在水軟化組合物中可以存在粘合劑(adhesive)，以對(duì)該組合物本身進(jìn)行固定而形成餅塊，和/或?qū)⒃摻M合物固定在小袋壁的至少一側(cè)上，例如，聚乙烯、EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物，優(yōu)選為低熔點(diǎn)的)、聚酰胺、聚氨酯、環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂等以顆粒(例如粉末或顆粒)形式添加到組合物中。隨后加熱(通過對(duì)流、傳導(dǎo)或輻射，特別是采用IR(紅外線)或UV(紫外線))而活化組合物中的粘合劑(binder)，從而使之與產(chǎn)品形成餅塊。優(yōu)選通過以融化和冷卻/固化的粘合劑為媒介，使餅塊附著在小袋的兩面上。
非水溶性的水軟化劑非水溶性試劑可以包含高分子主體。適宜的形式包括珠子和纖維。
其例子包括聚丙烯酸和褐藻酸。作為選擇，非水溶性試劑可以是無機(jī)材料，例如為保持在產(chǎn)品的壁上的粒狀硅酸鹽或沸石。
非水溶性的水軟化劑以超過水軟化組合物的1重量％、5重量％、10重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％和95重量％的量存在于該水軟化組合物中。以水軟化組合物的總重量計(jì)，優(yōu)選最大量為小于95重量％、90重量％、80重量％、70重量％、60重量％、50重量％、40重量％、30重量％、20重量％和10重量％。優(yōu)選范圍是10重量％～60重量％，更優(yōu)選為20重量％～50重量％，最優(yōu)選為30重量％～40重量％。
例如可以采用輻射接枝或化學(xué)接枝的公知技術(shù)，將螯合劑側(cè)鏈接枝到非水溶性主體(例如高分子主體)上。輻射接枝在WO 94/12545中有描述?；瘜W(xué)接枝在GB 2086954A中有描述。作為選擇，如EP 486934A所述，對(duì)于某些側(cè)鏈，可以將高分子主體制造(例如熔紡)為已帶有螯合劑側(cè)鏈。在其它的實(shí)施方式中，可用帶有螯合劑側(cè)鏈的材料對(duì)不帶有該側(cè)鏈的高分子主體進(jìn)行涂覆。實(shí)際上，高分子主體可視為是通過機(jī)械附著作用來攜帶所述側(cè)鏈。作為選擇，如EP 992283A所述，它們可通過交聯(lián)進(jìn)行連接。
優(yōu)選螯合劑側(cè)鏈?zhǔn)悄苡筛叻肿又黧w攜帶的、能結(jié)合鈣(優(yōu)選還能結(jié)合其它)離子、并且結(jié)合鈣(優(yōu)選還能結(jié)合其它)離子的效能基本上不因清潔劑而變差的任何側(cè)鏈。適合的鈣結(jié)合側(cè)鏈包括例如酸的殘基，所述酸例如為丙烯酸或甲基丙烯酸、或羧酸、或磺酸、或膦酸等。優(yōu)選為有機(jī)酸的殘基。特別優(yōu)選為甲基丙烯酸或丙烯酸的殘基，尤其是丙烯酸的殘基。
作為選擇，高分子主體的鈣結(jié)合側(cè)鏈可包括氨基、季銨鹽基團(tuán)和亞胺基二羧酸基團(tuán)-N{(CH2)nCOOH}2，其中n為1或2。
如EP 984095A所描述，高分子主體另外的適當(dāng)?shù)拟}結(jié)合側(cè)鏈可以包括酰基。這些?；哂邢率?C(O)-X(V)(Z)(M)或-C(O)-X(V)(Z)(S-M′)其中，X表示從一元羧酸或二元羧酸上除去一個(gè)羧基后的殘基；V表示氫或羧基；M表示氫；或表示下式所示基團(tuán) 其中，R1表示其中從亞烷基中的碳鏈上除去了一個(gè)氫的殘基，R2表示直接鍵合或亞烷基，Y1和Y2相同或者不同，并各自表示氫、羧基、氨基、羥基或硫醇基團(tuán)，n是1～4的整數(shù)，M′表示氫或下式所示基團(tuán) 其中，R3表示其中從亞烷基中的碳鏈上除去一個(gè)氫的殘基；R4表示直接鍵合或亞烷基，Y3和Y4相同或者不同，并各自表示氫、羧基、氨基、羥基或硫醇基團(tuán)；而Z表示氫或具有與M相同的含義。
所述側(cè)鏈優(yōu)選由高分子纖維攜帶，所述高分子纖維選自聚烯烴、聚(鹵代烯烴)、聚(乙烯醇)、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸、蛋白纖維和纖維素纖維(例如棉花、粘膠和人造纖維)。尤其優(yōu)選聚烯烴，特別是聚乙烯和聚丙烯。
當(dāng)將側(cè)鏈接枝到原料高分子主體(base polymeric body)上時(shí)，優(yōu)選方法是下述方法在惰性氣氛中，采用輻射將丙烯酸立即輸送到被輻射的主體上。輻射優(yōu)選為電子束輻射或伽馬輻射，總劑量為10kGy～300kGy，優(yōu)選為20kGy～100kGy。優(yōu)選丙烯酸在水中的濃度為20體積％～80體積％，并且在將丙烯酸送至被輻射的高分子主體時(shí)的溫度優(yōu)選為升高的溫度，例如30℃～80℃。原料高分子主體優(yōu)選為聚乙烯、聚丙烯或纖維素纖維。
在一個(gè)優(yōu)選的特征中，非水溶性試劑包含離子交換樹脂，優(yōu)選包含陽離子交換樹脂。陽離子交換樹脂可包含強(qiáng)酸性和/或弱酸性陽離子交換樹脂。此外，樹脂可包含凝膠型和/或大網(wǎng)狀型(或稱為大孔型)酸性陽離子交換樹脂。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的可交換陽離子優(yōu)選為堿金屬和/或堿土金屬陽離子，而弱酸性陽離子交換樹脂的可交換陽離子優(yōu)選為H+和/或堿金屬陽離子。
適合的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂包括苯乙烯/二乙烯基苯陽離子交換樹脂，例如具有磺酸基官能度(functionality)并以Na+形式存在的苯乙烯/二乙烯基苯樹脂，例如作為大網(wǎng)狀型樹脂的Amberlite 200、Amberlite 252和Duolite C26，和作為凝膠型樹脂的Amberlite IR-120、Amberlite IR-122、Amberlite IR-132、Duolite C20和Duolite C206。適合的弱酸性陽離子交換樹脂包括丙烯酸陽離子交換樹脂，例如，作為具有羧酸官能度并以H+形式存在的大網(wǎng)狀型丙烯酸陽離子交換樹脂的Amberlite XE-501，和作為具有羧酸官能度并以Na+形式存在的大網(wǎng)狀型甲基丙烯酸/二乙烯基苯樹脂的Amberlite DP1。
可使用其它形式的非水溶性離子交換試劑—所述試劑包括堿金屬(優(yōu)選為鈉)硅鋁酸鹽(結(jié)晶的、無定形的或二者的混合物)。所述硅鋁酸鹽通常具有至少50mg CaO/克硅鋁酸鹽的鈣離子交換容量，其符合如下通式0.8-1.5Na2O·Al2O3·0.8-6SiO2并混合有一些水。上式中硅鋁酸鈉優(yōu)選含有1.5-3.0 SiO2單元。如文獻(xiàn)所詳述，無定形硅鋁酸鹽和結(jié)晶性硅鋁酸鹽都可通過硅酸鈉和鋁酸鈉之間的反應(yīng)來制備。
適合的結(jié)晶性硅鋁酸鈉離子交換去污性助洗劑在例如GB1429143(Procter & Gamble)中有描述。優(yōu)選的這種類型的硅鋁酸鈉是公知的市售沸石A和X，以及它們的混合物。同樣可用的有在EP384070(Unilever)中描述的沸石P。
另一類化合物是分層硅酸鈉助洗劑，例如在US-A-4464839和US-A-4820439中公開的分層硅酸鈉助洗劑，也可參考EP-A-551375中的分層硅酸鈉助洗劑。
所述材料在US-A-4820439中被定義為具有以下通式的結(jié)晶性分層硅酸鈉NaMSixO2x+1·YH2O其中M表示鈉或氫，x為1.9～4且y為0～20。
描述所述材料的制備的引用參考文獻(xiàn)包括Glastechn.Ber.37，194-200(1964)、Zeitschrift für Kristallogr.129，396-404(1969)、Bull.Soc.Franc.Min.Crist.，95，371-382(1972)和Amer.Mineral，62，763-771(1977)。所述材料還起到從水中去除鈣和鎂離子的作用，還包括也表現(xiàn)為有效的水軟化劑的鋅鹽。
然而，原則上可以使用任何類型的不溶性的鈣結(jié)合材料。
非水溶性的水軟化劑優(yōu)選除了能夠結(jié)合鈣離子之外，還能夠結(jié)合鎂離子。
水溶性的水軟化劑水溶性的水軟化劑可以以超過水軟化組合物的1重量％、5重量％、10重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％和95重量％的量存在于該水軟化組合物中。以水軟化組合物的總重量計(jì)，希望最大量為小于95重量％、90重量％、80重量％、70重量％、60重量％、50重量％、40重量％、30重量％、20重量％和10重量％。優(yōu)選范圍是20重量％～80重量％，更優(yōu)選的范圍是40重量％～70重量％，最優(yōu)選的范圍是50重量％～60重量％。
對(duì)于術(shù)語“水溶性”，我們包括水分散性的試劑。所述試劑包括
1)離子俘獲劑—防止金屬離子形成不溶性鹽或與諸如聚磷酸酯、單體聚碳酸酯等表面活性劑反應(yīng)的試劑，例如檸檬酸或檸檬酸鹽等。
2)抗成核劑—防止晶種生長(zhǎng)的試劑，例如聚碳酸酯聚合物，例如聚丙烯酸酯、丙烯酸/馬來酸共聚物、膦酸酯、以及丙烯酸膦酸酯和磺酸酯。
3)分散劑—保持晶體懸浮在溶液中的試劑，例如聚丙烯酸酯聚合物。
優(yōu)選的水軟化組合物優(yōu)選的水軟化組合物包含至少一種下述物質(zhì)(1)檸檬酸，其量?jī)?yōu)選為1重量％～30重量％，特別優(yōu)選為5重量％～20重量％；和(2)檸檬酸三鈉，其量?jī)?yōu)選為5重量％～80重量％，特別優(yōu)選為40重量％～60重量％。
優(yōu)選同時(shí)含有其量在所述范圍內(nèi)的兩種所述化合物。
優(yōu)選的水軟化組合物可以含有至少一種如下物質(zhì)(3)丙烯酸共聚物或均聚物(優(yōu)選為均聚物)，其量?jī)?yōu)選為5重量％～60重量％，特別優(yōu)選為20重量％～40重量％；(4)陽離子交換樹脂，其量?jī)?yōu)選為1重量％～30重量％，特別優(yōu)選為3重量％～10重量％；和(5)酯季胺鹽(esterquat)，其量?jī)?yōu)選為0.1重量％～5重量％，特別優(yōu)選為0.2重量％～2重量％；優(yōu)選的水軟化組合物可含有(6)可熔融的/可再固化的粘合劑，其量?jī)?yōu)選為5重量％～30重量％，特別優(yōu)選為8重量％～20重量％。
在每種情況下，所述量均基于水軟化組合物的總重量，在所述化合物(1)～(6)存在時(shí)優(yōu)選其總量基本上構(gòu)成水軟化組合物的100重量％(如所優(yōu)選的)或少于100重量％(當(dāng)存在其他成分時(shí))—但優(yōu)選為水軟化組合物的至少80％。優(yōu)選的水軟化組合物包含
成分(1)或(2)，最優(yōu)選(1)和(2)；成分(3)或(4)或(5)中的至少一種，更優(yōu)選為(3)和(4)，或(4)和(5)，或(3)和(5)，最優(yōu)選(3)和(4)和(5)；以及成分(6)。
形成開口小袋可在水平面或垂直面上形成小袋，形成小袋時(shí)或者由單卷水透性的非水溶性材料經(jīng)折疊形成小袋的壁，或者由兩卷以上水透性的非水溶性材料經(jīng)相互連接形成小袋的壁。
用于形成、填裝和密封小袋的機(jī)械裝置可以來自于VAI、IMA、Fuso(對(duì)于垂直型機(jī)器)；Volpack、Iman Pack(對(duì)于水平小袋型機(jī)器)；Rossi、Optima、Cloud(對(duì)于水平莢狀袋(pod)型機(jī)器)。
填裝開口小袋開口小袋優(yōu)選設(shè)置為衣袋型(pocket)或包型(pouch)，優(yōu)選密封或者封閉三條邊，并能通過一條邊(例如開口的第四側(cè))進(jìn)行填裝。開口小袋優(yōu)選可以通過折疊單張網(wǎng)并將其橫向密封至兩間隔位置折疊處而形成，從而留出一條開口邊。
可使用多種容量設(shè)備對(duì)開口小袋進(jìn)行填裝，例如給料螺桿或量杯。通常恒定產(chǎn)品密度所要求的計(jì)量準(zhǔn)確度優(yōu)選為±1重量％，最低要求為±5重量％。
作為成套設(shè)備的一部分，填裝裝置可由上述公司提供。
當(dāng)產(chǎn)品密度發(fā)生變化時(shí)，可安裝作用于給料螺桿的速度或量杯的容積的反饋控制機(jī)構(gòu)，以保持高的給料準(zhǔn)確度。
密封密封強(qiáng)度是非常重要的，這是因?yàn)樾〈鼪Q不能在洗滌循環(huán)中或其他類型的清潔或水軟化操作中打開，否則任何非水溶性成分都有可能弄臟被洗滌的物品。
在對(duì)洗滌用密封小袋進(jìn)行洗滌前根據(jù)測(cè)試方法ISO R-527所進(jìn)行的測(cè)試，密封強(qiáng)度為至少5N/20mm，優(yōu)選為至少10N/20mm，最優(yōu)選為至少15N/20mm。任何密封的強(qiáng)度都極大程度上取決于所使用的材料以及密封過程的條件，例如可采用如下條件在100％無紡聚丙烯(pp)(如Freudenberg的LS3440或BBA的Berotex PP 40gsm或Atex的Axar A)上可以獲得質(zhì)量良好的密封。
●熱密封，優(yōu)選使用扁平密封棒，5mm×100mm，特富龍(Teflon)涂覆不銹鋼，通常在150℃±1℃在20kg/cm2實(shí)際密封壓力下進(jìn)行1秒鐘，如在工作臺(tái)規(guī)模的Kopp熱封機(jī)和在大多數(shù)前述機(jī)器供應(yīng)商的熱封設(shè)備上所獲得的那樣。
●超聲密封，優(yōu)選使用有紋密封棒，5mm×150mm，構(gòu)以與密封側(cè)成45度的對(duì)角條紋(diagonal groove)圖案，紋距(pitch)為15mm，棒(bar width)寬為5mm，額定密封區(qū)域覆蓋率為33％，在20kHz和70微米振幅進(jìn)行0.1s～0.3s，實(shí)際密封壓力為10kg/cm2～60kg/cm2，通常吸收功率為300W～1200W，通常吸收能量為30W～180W，使用例如Mecasoinc、Branson、Herrmann、Sonic、Dukane或Sonobond等公司制造的超聲密封設(shè)備。
●膠密封，例如涂布10g/m2的諸如獲自Beardow Adams的Prodas1400，PP等熱熔膠。也可使用聚乙烯(PE)、聚酰胺、聚氨酯、紫外線固化性的丙烯酸樹脂膠或環(huán)氧樹脂。
切割封閉的小袋可通過旋轉(zhuǎn)刀、剪刀、振動(dòng)鈍刀和激光進(jìn)行切割。
均勻散布水軟化組合物可通過使用基于振動(dòng)帶和/或壓力輥的組合的定制粉末散布設(shè)備來完成水軟化組合物在小袋中的散布。
常規(guī)的振動(dòng)源為電磁軌道振動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)偏心盤和曲軸裝置。合適的振動(dòng)頻率為50Hz～2000Hz，優(yōu)選為200Hz～1000Hz。合適的振幅為0.2mm～10mm，優(yōu)選為1mm～5mm。小袋在帶或輥之間的合適停留時(shí)間為0.5s～30s，優(yōu)選為2s～20s。小袋在帶或輥之間的合適壓力為0.01kg/cm2～2kg/cm2，優(yōu)選為0.2kg/cm2～1kg/cm2。
固定水軟化組分在組合物中存在粘合劑時(shí)優(yōu)選通過加熱該粘合劑來實(shí)現(xiàn)●通過對(duì)流熱，例如通過使用熱空氣烘箱，對(duì)于130℃的空氣，通?？赡苄枰蠹s為90s的停留時(shí)間。0.01kg/cm2～1kg/cm2，優(yōu)選0.05kg/cm2～0.3kg/cm2的壓力有助于粘合劑在整塊產(chǎn)品中流動(dòng)。
●通過傳導(dǎo)熱，例如通過使用加熱壓力帶裝置或帶與鼓裝置或鼓與鼓裝置，對(duì)于130℃的加熱單元，停留時(shí)間通常為20s～40s，也可在小袋頂部施加至少100g/cm2，優(yōu)選為200/cm2的壓力。
●通過IR加熱或UV固化，用于特定粘合劑的選擇性加熱或聚合，例如在2微米波長(zhǎng)以最大發(fā)射量進(jìn)行IR輻射10s～30s。
可同時(shí)進(jìn)行散布和固定步驟，例如，通過使用加熱壓力輥和/或帶進(jìn)行。
粘合劑、活性成分和小袋包裝的選擇的關(guān)鍵特征是T熔融粘合劑＜T穩(wěn)定活性成分且T熔融粘合劑＜T熔融小袋包裝可采用冷卻，并優(yōu)選使用干/冷空氣(T＜20℃，RH＜50％)來實(shí)現(xiàn)冷卻，從而降低小袋的溫度，優(yōu)選低于30℃。
網(wǎng)材料茶葉袋制造中或衛(wèi)生產(chǎn)品或尿布產(chǎn)品制造中所使用的傳統(tǒng)材料是合適的，制造茶葉袋或衛(wèi)生產(chǎn)品中使用的技術(shù)可應(yīng)用于制造本發(fā)明中有用的柔性產(chǎn)品。所述技術(shù)在WO 98/36128、US 6093474、EP 0708628和EP380127A中有描述。
方便的是，所述網(wǎng)是無紡布。制造無紡織物的方法可歸入形成四種主要類型無紡產(chǎn)品的四種常規(guī)類別紡織品相關(guān)的、紙相關(guān)的、擠壓聚合物處理(extrusion polymer processing)相關(guān)的和混合組合類。
紡織品。紡織品技術(shù)包括纖維的扯松、梳理和氣動(dòng)成形為選擇性取向網(wǎng)。通過這些系統(tǒng)生產(chǎn)的織物被稱為干法成網(wǎng)無紡布，它們帶有諸如扯松、梳理和氣流成網(wǎng)織物等條件(term)。使用被設(shè)計(jì)用來在干燥狀態(tài)下操作紡織品纖維的機(jī)器制造紡織品類無紡織物或纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同樣包括在這一類別中的還有長(zhǎng)絲束(filament bundle)或短絲束(tow)形成的結(jié)構(gòu)，以及切段纖維和接結(jié)線構(gòu)成的織物。
通常，基于紡織品技術(shù)的方法提供了最大的產(chǎn)品多樣性，這是因?yàn)榭墒褂枚鄶?shù)的紡織品纖維和粘合系統(tǒng)。
紙。基于紙的技術(shù)包括干法紙漿和設(shè)計(jì)用以適應(yīng)短合成纖維以及木漿纖維的濕法(改性紙)系統(tǒng)。由這些系統(tǒng)制造的織物被稱為干法紙漿和濕法無紡布。通過使用被設(shè)計(jì)用來操作懸浮于流體中的短纖維的機(jī)器來制造基于紙的無紡織物。
擠壓。擠壓包括紡粘、熔噴和多孔膜系統(tǒng)。由這些系統(tǒng)制造的織物被分別稱為紡粘的、熔噴的和變形的(textured)或開孔的薄膜無紡布，或通稱為高分子法無紡布。使用與聚合物擠壓相關(guān)的機(jī)器制造基于擠壓的無紡布。在高分子法系統(tǒng)中，同時(shí)對(duì)各纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行成形和處理。
混合法?；旌戏ò椢?片材精梳系統(tǒng)、聯(lián)合系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)。精梳系統(tǒng)采用層壓技術(shù)或至少一種基礎(chǔ)無紡網(wǎng)成形或凝固技術(shù)來連接兩種或兩種以上織物基質(zhì)。聯(lián)合系統(tǒng)采用至少一種基礎(chǔ)無紡網(wǎng)成形元件來加強(qiáng)至少一種織物基質(zhì)。復(fù)合系統(tǒng)集成了兩種或兩種以上基礎(chǔ)無紡網(wǎng)成形技術(shù)來制造網(wǎng)結(jié)構(gòu)?；旌咸幚斫Y(jié)合了各特定應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
容器壁本身可作為對(duì)水進(jìn)行改性的另一手段，例如，使容器壁具有俘獲水中不需要的物質(zhì)和/或釋放有益物質(zhì)的能力。因此，壁材料可以是具有離子俘獲和/或離子釋放特性的紡織品材料，例如，如上所述，通過依照描述有合適材料的WO 02/18533的教導(dǎo)可以得到所述產(chǎn)品。
包裝所述產(chǎn)品優(yōu)選裝在提供有防濕層的包裝系統(tǒng)中。
所述包裝可由柔軟材料的片材形成。適合用作柔軟片材的材料包括單層、共擠壓或?qū)訅旱谋∧?。所述薄膜可包含各種成分，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、或諸如鋁箔等金屬箔。優(yōu)選所述包裝系統(tǒng)是由聚乙烯和雙取向聚丙烯共擠出薄膜所構(gòu)成的，該薄膜的MVTR(濕氣透射率)小于30克/天/平方米。所述包裝系統(tǒng)的MVTR優(yōu)選為小于25克/天/平方米，更優(yōu)選為小于22克/天/平方米。所述薄膜可以具有各種厚度。該厚度通常應(yīng)為10μm～150μm，優(yōu)選為15μm～120μm，更優(yōu)選為20μm～100μm，進(jìn)而更優(yōu)選為30μm～80μm，最優(yōu)選為40μm～70μm。
在用以形成容器外包裝的方法中，有在WO92/20593中公開的包裝方法，該方法包括自動(dòng)包裝或外包裝。當(dāng)使用所述方法時(shí)，可以提供縱向密封，所述縱向密封可以是翅片密封(fin seal)或者搭接密封，隨后，使用第一末端密封來封閉所述包裝系統(tǒng)的第一末端，然后使用第二末端密封來封閉第二末端。所述包裝系統(tǒng)可包括如在WO92/20593描述的再封閉方法。特別是，使用扭曲、冷封或者粘合劑是特別合適的。作為選擇，所述包裝可以是可以含有一個(gè)或多個(gè)(大于10但小于40)小袋的密封袋。
MVTR可以根據(jù)ASTM Method F372-99進(jìn)行測(cè)量，這是使用紅外檢測(cè)技術(shù)測(cè)量柔軟阻擋材料的濕氣透射率的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。
在一個(gè)優(yōu)選的水軟化方法中，在整個(gè)洗滌和漂洗循環(huán)中，本發(fā)明的產(chǎn)品都可以放置在洗衣機(jī)中，例如與待洗衣物一起放在洗衣機(jī)的滾桶中。
在進(jìn)一步的定義中，本發(fā)明可被描述為一種水軟化產(chǎn)品的制造方法，所述方法包括(a)折疊水透性的非水溶性材料薄片；(b)向經(jīng)折疊的所述薄片中提供水軟化組合物，所述水軟化組合物含有熔融性粘合劑和至少一種水軟化試劑。
(c)密封所述薄片的開口側(cè)以形成含有所述水軟化組合物的封套；(d)向所述封套供熱以熔化所述粘合劑，然后將其冷卻以形成散布在所述封套內(nèi)部?jī)?nèi)側(cè)的水軟化組合物“餅塊”；以及(e)切割所述薄片或封套而形成小袋，所述切割可在該方法中合適的任何階段進(jìn)行。
在進(jìn)一步的定義中，本發(fā)明可被描述為通過以上段落中所描述的方法制得的水軟化產(chǎn)品，其中所述小袋的尺寸為80cm2～300cm2，并含有至少5g所述水軟化組合物，以及其中所述餅塊在使用時(shí)發(fā)生破碎，從而形成能在所述小袋內(nèi)部自由運(yùn)動(dòng)的松散的顆粒狀非水溶性物質(zhì)。
在整個(gè)洗滌和漂洗循環(huán)中，產(chǎn)品都可以放置在洗衣機(jī)中，例如通過與待洗衣物一起放在洗衣機(jī)的滾桶中。
在本說明中，除非另有說明，由符號(hào)％或重量％表示的百分比值均代表以組合物總重量百分比表示的所述成分的重量。
以下將通過實(shí)施例并參考如下實(shí)施方式來描述本發(fā)明。
制造帶有如下內(nèi)容物的小袋

所述網(wǎng)由來自于Freduenberg Nonwovens的聚丙烯無紡薄片材料LeutrasilTM制得。小袋通過如下步驟制得在垂直平面上折疊單張網(wǎng)為V形；使用超聲密封形成一直橫向延伸到折疊線的兩條間隔的密封條，從而形成衣袋狀開口小袋；向開口小袋填裝微粒；通過超聲密封沿所留下的需要封閉的邊密封小袋；以及切割而形成單獨(dú)的小袋。隨后將它們水平放置并振動(dòng)直到扁平為止，然后加熱，并冷卻。所得小袋為方形，12cm×12cm，并含有其作為固化微粒餅塊而附著在形成小袋的兩片薄片上的內(nèi)容物。
將10個(gè)小袋裝入由如下材料制得的袋子中并存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)的沒有上蠟的紙板盒中。另外，將10個(gè)相同的小袋存儲(chǔ)在相同的標(biāo)準(zhǔn)的沒有上蠟的紙板盒中但沒有包裝到袋子中。使用標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)條件，該條件被定義為在25℃在50％相對(duì)濕度放置6周。存儲(chǔ)后，檢查小袋的可視劣化并測(cè)試其性能。
包裝說明小袋由380mm寬的卷筒聚乙烯薄膜制得。
類屬名 制造商 厚度(μm)聚乙烯LDPE-LLDPE ASPLA，Torrelavega 60(Santander，西班牙)性能 值1.1抗拉強(qiáng)度(加工方向) ＞20N/MM21.2摩擦系數(shù)內(nèi)部＜0.25外部＜0.251.3阻擋特性氧氣透射4000cc/m2/24小時(shí)水蒸氣透射 20grs./m2/24小時(shí)供貨商供貨商名稱 Aspla制造商所在地 Torrelavega(Santander)
權(quán)利要求
1.一種水軟化產(chǎn)品的制造方法，該方法包括a)由一張、兩張或兩張以上的水透性的非水溶性網(wǎng)制成開口小袋；b)用水軟化組合物填裝所述開口小袋；和c)密封所述小袋。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括d)切割由水透性的非水溶性網(wǎng)所形成的所述封閉小袋。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，該方法包括將所述水軟化組合物均勻散布在整個(gè)所述小袋中的附加步驟。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，該方法包括對(duì)所述水軟化組合物本身進(jìn)行固定和/或?qū)⒃撍浕M合物固定在所述小袋的壁上的附加步驟。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，該方法包括將所述小袋包裝到非透濕性的包裝中的步驟。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述水軟化組合物包含熔融性粘合劑和至少一種水軟化劑，并且其中所述方法包括向所述封閉小袋供熱以熔化所述粘合劑，并將所述封閉小袋冷卻從而在該小袋內(nèi)部形成水軟化組合物餅塊。
7.一種水軟化產(chǎn)品，該水軟化產(chǎn)品包括含有水軟化組合物的容器，該容器通過封閉由一張、兩張或兩張以上的水透性的非水溶性網(wǎng)所形成的小袋而制得。
8.如權(quán)利要求7所述的水軟化產(chǎn)品，其中，所述水軟化組合物含有至少一種基本上不溶于水的水軟化劑。
9.如權(quán)利要求7或8所述的水軟化產(chǎn)品，其中，所述容器是扁平容器。
10.如權(quán)利要求7～9中任一項(xiàng)所述的水軟化產(chǎn)品，其中，所述網(wǎng)或每一張網(wǎng)是紡織材料或無紡材料。
11.一種通過權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的方法制得的水軟化產(chǎn)品，其中，所述小袋的尺寸為80cm2～300cm2，并含有至少5g的水軟化組合物，以及其中所述餅塊在使用時(shí)發(fā)生破碎，從而形成能在所述小袋內(nèi)部自由運(yùn)動(dòng)的松散的顆粒狀非水溶性物質(zhì)。
12.一種對(duì)水進(jìn)行軟化的方法，該方法包括使硬水與權(quán)利要求7～11中任一項(xiàng)所定義的產(chǎn)品接觸。
13.如權(quán)利要求12中所述的方法，其中，所述方法是在物品清洗機(jī)器中使用的方法。
14.如權(quán)利要求7～11中任一項(xiàng)所述的水軟化產(chǎn)品，其中，所述水軟化組合物中的至少一種水軟化劑是陽離子交換樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水軟化產(chǎn)品及其制造方法和應(yīng)用，所述應(yīng)用為采用水軟化產(chǎn)品在對(duì)水進(jìn)行軟化的方法中的應(yīng)用，所述產(chǎn)品為用于該應(yīng)用中的產(chǎn)品。本發(fā)明描述了經(jīng)過改進(jìn)的產(chǎn)品及其制造方法，其中將水軟化組合物放在水透性的非水溶性網(wǎng)之間。
文檔編號(hào)C11D17/04GK1968900SQ200580019274
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月12日
發(fā)明者馬克·萊恩, 埃馬努埃萊·羅塞托, 佛朗西斯科·阿亞特斯·阿爾迪特, 法維奧·科拉迪尼, 阿爾貝托·西苗納托 申請(qǐng)人:雷克特本克斯?fàn)柡商m有限公司